BRPI1011797B1 - “Processo para produção de vapor utilizando calor recuperado a partir de uma reação de polimerização” - Google Patents

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Van Grambezen Pierre
Abouahi Mourad
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Total Petrochemicals Research Feluy
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Description

(54) Título: PROCESSO PARA PRODUÇÃO DE VAPOR UTILIZANDO CALOR RECUPERADO A
PARTIR DE UMA REAÇÃO DE POLIMERIZAÇÃO (51) Int.CI.: B01J 19/18; C08F 10/00; F22B 1/16; F22B 1/18 (30) Prioridade Unionista: 01/07/2009 EP 09164262.9 (73) Titular(es): TOTAL PETROCHEMICALS RESEARCH FELUY (72) Inventor(es): PIERRE VAN GRAMBEZEN; MOURAD ABOUAHI
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Relatório Descritivo da Patente de Invenção para: “PROCESSO PARA PRODUÇÃO DE VAPOR UTILIZANDO CALOR RECUPERADO A PARTIR DE UMA REAÇÃO DE POLIMERIZAÇÃO”
CAMPO DA INVENÇÃO
A presente invenção refere-se a um processo de produção vapor utilizando calor recuperado de uma reação de polimerização. A presente invenção também refere-se a um processo para resfriamento de uma reação de polimerização.
FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO
Poliolefinas tais como polietileno e polipropileno podem ser preparadas por polimerização na forma de partícula, tal como polimerização em lama ou polimerização na fase gasosa.
A reação de polimerização de etileno é altamente exotérmica, liberando cerca de 945 kWh por tonelada de polietileno produzido. Adicionalmente, as unidades de manufatura de polietileno são grandes consumidoras de energia. Grandes quantidades do calor da indústria são descarregadas na atmosfera, o que não só causa perda de energia, como também aumenta a poluição do ar.
Outros equipamentos e operações dentro de um processo de manufatura da poliolefina consomem energia. Consumidores de eletricidade dignos de destaque dentro de uma fábrica de poliolefina, por exemplo, podem incluir as bombas que circulam a mistura de reação líquida nos reatores de polimerização (por exemplo, reatores de lama cíclicos), as bombas que circulam o meio refrigerante (por exemplo, água tratada) através das capas de reator de polimerização, os compressores que pressurizam e retornam o diluente reciclado (e/ou monômero) ao reator de polimerização, os ventiladores utilizados para transportar felpas e pelotas, e os extrusores que convertem a felpa de poliolefina em pelota de poliolefina. Usuários de vapor significativos em uma fábrica de poliolefina típica podem incluir aquecedores que injetam o líquido no efluente do reator de polimerização, e colunas de fracionamento que processam o diluente e/ou monômero recuperados. Particularmente, a demanda por vapor é de aproximadamente 300 kWh por tonelada de polietileno produzido. Consumidores de gás combustível relativamente grandes podem incluir processos de ativação (que podem utilizar calor elevado) do catalisador de polimerização, e operações que mantenham conteúdo combustível adequado no tubo do queimador da fábrica (na alimentação para o queimador). Em geral, é requerida muita energia para polimerizar o monômero e comonômero para felpa de poliolefina, para processar o efluente reciclado do reator, e para converter a poliolefina de felpas para pelotas.
Portanto, a produção de poliolefina é um processo energicamente intensivo, consumindo eletricidade, vapor, gás combustível, e assim por diante. Tal consumo de
2/28 energia geralmente contribui com custo significativo para a produção de poliolefinas, bem como para os produtos de poliolefinas a jusante distribuídas para o cliente.
A patente WO 2009010514 descreve um processo para otimização energética do consumo de energia em um processo de polimerização e para uma unidade de polimerização. O Coeficiente de Desempenho aqui utilizado é a razão da quantidade de calor produzido por energia elétrica consumida, conforme descrito nos exemplos. Toda a energia recuperada da água refrigerante é reutilizada a uma temperatura mais alta, mas a um custo de muita energia mecânica/elétrica adicionada. Aqui, um gás compressor é requerido, o que consome muita energia.
Assim, ainda há uma necessidade de melhorar a eficiência energética dos processos de produção de poliolefina. É de acordo que um dos objetivos da presente invenção é superar ou melhorar pelo menos uma das desvantagens do estado da técnica, ou prover uma alternativa útil.
RESUMO DA INVENÇÃO
A presente invenção refere-se a um processo de produção de vapor utilizando calor recuperado de uma reação de polimerização para produção de poliolefina, compreendendo as etapas de: contatar termicamente a dita reação de polimerização com um fluido refrigerante, tal que o fluido refrigerante retire o calor da dita reação, contatar termicamente pelo menos parte do dito fluido refrigerante com pelo menos um ciclo de absorção, desse modo transferindo calor do fluido refrigerante para o dito ciclo, utilizando o dito ciclo de absorção para produzir vapor a partir de um condensado, onde o fluido refrigerante é utilizado como fonte quente para aquecer pelo menos um evaporador e pelo menos um gerador compreendido no dito pelo menos um ciclo de absorção. O condensado é preferencialmente vapor condensado recuperado da unidade de polimerização (vapor condensado disponível no local). Preferencialmente, o condensado é um condensado recuperado do vapor utilizado na unidade de polimerização. O vapor produzido pode ser então utilizado em aquecedores que injetam líquido no efluente do reator de polimerização, e colunas de fracionamento que processam o diluente e/ou o monômero recuperado.
Particularmente, a presente invenção provê um processo para produção de vapor utilizando o calor recuperado de uma reação de polimerização para produção de poliolefina, compreendendo as etapas de:
(a) contatar termicamente a dita reação de polimerização com um fluido refrigerante, tal que o fluido refrigerante retire calor da dita reação, (b) contatar termicamente de pelo menos parte do dito fluido refrigerante com pelo menos um ciclo de absorção, utilizando um absorvido e uma solução absorvente, desse modo transferindo calor do fluido refrigerante para o dito ciclo de absorção, utilizando o dito ciclo para produzir vapor a partir de um condensado, onde o ciclo de absorção compreende
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i) vaporizar um absorvido condensado utilizando calor do dito fluido refrigerante, desse modo gerando absorvido gasoso, ii) expor o absorvido gasoso à solução absorvente tal que o absorvido gasoso seja absorvido pela solução absorvente, desse modo diluindo a dita solução absorvente e produzindo uma solução absorvente diluída (também intercambiavelmente referida aqui como “solução de absorção diluída” ou “solução absorvente-absorvida” ou “solução diluída” ou “solução de absorção fraca”, “solução absorvente fraca” ou “solução fraca”), iii) retirar pelo menos parte do calor da dita solução absorvente diluída e utilizar o dito calor retirado para produzir vapor a partir de um condensado termicamente conectado ao dito ciclo de absorção, iv) utilizar calor do fluido refrigerante para aquecer a solução absorvente diluída a uma temperatura suficiente para vaporizar o absorvido para produzir um absorvido gasoso e uma solução absorvente concentrada (também intercambiavelmente referida aqui como “solução concentrada” ou “solução absorvente” ou “solução absorvente concentrada”); retornar a solução absorvente para ser utilizada de volta na etapa de absorção (ii), e
v) condensar o vapor absorvido para formar um absorvido condensado e retornar o absorvido condensado para a etapa de vaporização (i).
Em uma modalidade, o processo compreende adicionalmente a etapa de retirar adicionalmente pelo menos parte do calor da dita solução absorvente diluída após a etapa (iii) e utilizar o dito calor retirado para aquecer a solução absorvente concentrada obtida na etapa (iv) antes de retornar a dita solução absorvente concentrada à etapa de absorção (ii).
Em uma modalidade, a reação de polimerização é desempenhada em um reator de polimerização e compreende as etapas de introduzir no dito reator de uma ou mais reagentes de olefina, catalisadores e diluentes de polimerização e, enquanto os ditos reagentes, catalisadores e diluentes circulam, polimerizar os ditos um ou mais reagentes de olefina para produzir uma lama de polímero compreendendo essencialmente o diluente líquido e partículas de polímero de olefina sólidas, controlar a temperatura do reator utilizando o fluido refrigerante e recuperar pelo menos uma porção da energia térmica do dito fluido de refrigeração utilizando um ciclo de absorção em contato térmico com o dito fluido refrigerante, permitir que a lama de polímero se deposite, e descarregar a iama de polímero depositada para fora do reator.
A presente invenção também refere-se ao uso de um processo de acordo com a invenção para resfriamento de uma reação de polimerização para produção de poliolefina.
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A presente invenção também refere-se a uma unidade de produção de poliolefina, compreendendo:
meios para alimentação de monômero, um comonômero, diluente, um catalisador de polimerização e opcionalmente hidrogênio em pelo menos um reator de polimerização;
um sistema reator compreendendo pelo menos um reator de polimerização definindo um caminho de fluxo para uma lama de polímero, sendo o dito reator provido de uma capa de calor para resfriamento do dito reator, um ou mais tubos para descarregamento da dita lama de polímero para fora do dito reator de polimerização, onde o dito pelo menos um reator de polimerização é termicamente acoplado a um gerador e um evaporador compreendido em pelo menos um transformador de calor de absorção, o dito transformador de calor compreende adicionalmente um absorvedor que está termicamente acoplado a pelo menos uma unidade de produção de vapor.
Em uma modalidade, o dito transformador de calor de absorção é um ciclo compreendendo um absorvente/absorvido que inclui um condensador conectado em série:, evaporador, absorvedor, e pelo menos um gerador, onde o absorvedor está serialmente conectado a um permutador de calor que está termicamente conectado a uma unidade de produção de vapor.
Em uma modalidade, o dito transformador de calor de absorção é um ciclo compreendendo um absorvente/absorvido que inclui um condensador conectado em série, condensador, bomba, evaporador, absorvedor, permutador de calor recuperativo (economizador), válvula de expansão, e pelo menos um gerador, onde o gerador está também serialmente conectado ao economizador, e onde o absorvedor está serialmente conectado a um permutador de calor que está termicamente conectado a uma unidade de produção de vapor.
A presente invenção também abrange um processo para resfriamento de uma reação de polimerização utilizando um processo de acordo com a invenção.
A presente invenção permite a redução do consumo de energia em um processo de produção de poliolefina. A presente invenção melhora a eficiência da fábrica e permite a recuperação de recursos energéticos gastos.
O gerador é vantajosamente suprido com calor residual de uma fonte de calor residual para vaporizar um fluido de trabalho de uma solução de um absorvente e um fluido de trabalho, vindo do absorvedor.
O condensador vantajosamente condensa o fluido de trabalho vaporizado vindo do gerador.
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O evaporador vantajosamente evapora o fluido de trabalho liquificado bombeado para esse fim a partir do condensador à pressão mais alta, pela extração do calor da fonte de calor residual.
O absorvedor vantajosamente absorve o vapor do fluido de trabalho vindo do evaporador utilizando um absorvente, também gerando calor.
A presente invenção será também subsequentemnete descrita em detalhe. Nas passagens seguintes, aspectos diferentes da invenção serão definidos em mais detalhes. Cada aspecto definido pode ser combinado com qualquer outro aspecto ou aspectos, a menos que claramente indicado o contrário. Particularmente, qualquer característica indicada como sendo preferencial ou vantajosa pode ser combinada com qualquer outra característica ou características indicadas como sendo preferenciais ou vantajosas. A descrição é dada apenas para vias de exemplificação e não limita a invenção. Os números referidos referem-se às figuras aqui anexadas.
BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS
A Figura 1 é uma representação esquemática de uma configuração básica da aplicação de um transformador de calor de absorção de efeito único para produção de vapor, de acordo com uma modalidade da presente invenção.
A Figura 2 é uma representação esquemática de uma configuração básica da aplicação de um transformador de calor de absorção de efeito duplo para produção de vapor, de acordo com uma modalidade da presente invenção.
A Figura 3 representa um desenho esquemático da configuração básica de um transformador de calor de absorção de efeito único, de acordo com uma modalidade da presente invenção.
A Figura 4 representa um desenho esquemático da configuração básica de um transformador de calor de absorção de efeito duplo, de acordo com uma modalidade da presente invenção.
DESCRIÇÃO DETALHADA
A invenção disponibiliza um processo e um sistema para produção de vapor utilizando calor recuperado de uma reação de polimerização para produção de poliolefina. De acordo com a presente invenção, o fluido refrigerante da reação de polimerização é utilizado como uma fonte de calor em pelo menos um ciclo de absorção de estágio único (efeito único) de um transformador de calor de absorção utilizando um absorvido ou uma solução absorvente. Em uma modalidade, o absorvido e a solução absorvente é um fluido binário (também referido aqui como “fluido de trabalho binário”).
Conforme utilizado aqui, o termo “fluido de trabalho” refere-se ao meio evoluindo dentro de um ciclo termodinâmico.
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O calor de um fluido refrigerante da reação de polimerização é utilizado em duas etapas diferentes do ciclo de absorção. É utilizado para aquecer o evaporador e também é utilizado para aquecer o gerador do transformador de calor de absorção. A evaporação do absorvido condensado acontece no evaporador quando o dito absorvido tira da água refrigerante do reator o calor que absorveu no seu circuito refrigerante. Similarmente, a solução de absorção absorvida no gerador é aquecida utilizando o calor que absorveu no seu circuito refrigerante.
O processo, de acordo com a invenção, compreende as etapas de:
(a) comunicar termicamente a dita reação de polimerização com um fluido refrigerante, tal que o fluido refrigerante retire calor da dita reação;
(b) comunicar termicamente (também aqui referido como “contato térmico”) o fluido refrigerante da reação de polimerização com o condensado a partir do fluido de trabalho binário em um evaporador por meio do qual o condensado é pelo menos parcialmente vaporizado para formar gás;
(c) contatar o dito gás com o dito fluido de trabalho binário em um absorvedor onde o fluido de trabalho binário é diluído pela absorção do dito gás;
(d) prover o contato de permutação de calor entre o fluido de trabalho binário diluído em um absorvedor, e uma fonte de condensado por meio do qual o condensado é convertido em vapor a uma temperatura mais alta.
(e) utilizar o calor do fluido refrigerante da reação de polimerização para aquecer o fluido de trabalho binário diluído em um gerador a uma temperatura suficiente para produzir um absorvido gasoso e um fluido de trabalho binário concentrado (também referido como “fluido de trabalho binário enriquecido”); retornar o fluido de trabalho binário concentrado para ser utilizado de volta na etapa de absorção (c) preferencialmente após ser aquecido em um permutador de calor recuperativo onde o calor é permutado com o fluido de trabalho binário diluído a partir do dito absorvedor;
(f) condensar o absorvido gasoso pelo contato de permutação de calor com um condensador de temperatura mais baixa para formar um absorvido condensado e retornar o absorvido condensado para ser vaporizado no evaporador da etapa (b).
Preferencialmente, o dito pelo menos um ciclo de absorção compreende duas zonas de pressão.
Em uma modalidade preferencial, na etapa (f) o absorvido condensado é bombeado a uma pressão mais alta antes de ser retornado ao evaporador da etapa (b).
Em uma modalidade preferencial, o fluido de trabalho binário concentrado obtido no gerador da etapa (e) é bombeado primeiro a uma pressão mais alta e então aquecido no permutador de calor recuperativo (economizador) antes de ser retornado ao absorvedor da etapa (c).
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De acordo com uma modalidade preferencial, o processo compreende as etapas de:
(a) contatar termicamente a dita reação de polimerização com um fluido refrigerante, tal que o fluido refrigerante retire calor da dita reação, (b) contatar termicamente o fluido refrigerante da reação de polimerização com o condensado a partir de um fluido de trabalho binário em um evaporador por meio do qual o condensado é pelo menos parcialmente vaporizado para formar gás;
(c) contatar o dito gás com o dito fluido de trabalho binário em um absorvedor onde o fluido de trabalho binário é diluído pela absorção do dito gás;
(d) prover contato de permutação de calor entre o fluido de trabalho binário diluído no absorvedor, e uma fonte de condensado por meio do qual o condensado é convertido em vapor a uma temperatura mais alta, (d1) prover adicionalmente contato de permutação de calor entre o fluido de trabalho binário diluído e o fluido de trabalho binário concentrado retornado em um permutador de calor recuperativo (economizador);
(d2) despender o dito fluido de trabalho binário diluído em uma válvula de expansão, (e) utilizar calor do fluido refrigerante da reação de polimerização para aquecer o fluido de trabalho binário despendido em um gerador a uma temperatura suficiente para produzir um absorvido gasoso e um fluido de trabalho binário concentrado; (e1) bombear o fluido de trabalho binário concentrado a uma pressão mais alta antes de aquecer o dito fluido de trabalho binário concentrado no permutador de calor recuperativo da etapa (d1) e retornar o dito fluido de trabalho binário concentrado ao absorvedor da etapa (c).
(f) condensar o absorvido gasoso pelo contato de permutação de calor com um condensador de temperatura mais baixa para formar um absorvido condensado, e (f 1) bombear o absorvido condensado a uma pressão mais alta antes de ser retornado ao evaporador da etapa (b).
Em uma modalidade, o vapor produzido a partir de um vapor condensado utilizando o ciclo de absorção é vapor de baixa pressão. Em uma modalidade, deseja-se alta pressão, o dito vapor de baixa pressão pode ser comprimido para obter vapor de alta pressão, e um aumento de temperatura. Isso pode ser conseguido tanto pela combinação do vapor de baixa pressão produzido com vapor de alta pressão utilizando um termocompressor quanto pela compressão mecânica do dito vapor de baixa pressão. Preferencialmente, o vapor produzido é recomprimido utilizando um termocompressor.
Em outra modalidade, o presente processo compreende a etapa de utilizar o vapor produzido na etapa (iii) de um primeiro ciclo de absorção como uma fonte quente para um segundo ciclo de absorção, e utilizando o dito segundo ciclo de absorção para produzir vapor a partir de um condensado. Nessa modalidade, o fluido refrigerante da reação de
8/28 polimerização é utilizado como uma fonte de calor em um primeiro ciclo de absorção, que é utilizado para produzir vapor a partir de um condensado, e o dito vapor produzido é utilizado como uma fonte de calor em um segundo ciclo de absorção, que é utilizado para produzir vapor a partir de um condensado. O calor do fluido refrigerante de uma reação de polimerização é utilizado em duas etapas diferentes do primeiro ciclo de absorção. É utilizado para aquecer o evaporador e também para aquecer o gerador. O calor do vapor produzido utilizando o primeiro ciclo de absorção é utilizado em duas etapas diferentes do segundo ciclo de absorção. É utilizado para aquecer o evaporador e também para aquecer o gerador. Preferencialmente, o vapor produzido utilizando o segundo ciclo de absorção é vapor de alta pressão.
Preferencialmente, o dito segundo ciclo de absorção compreende duas zonas de pressão.
De acordo com uma modalidade particular, o dito segundo ciclo de absorção utiliza um absorvido e uma solução absorvente, e compreende as etapas de:
i1) vaporizar um absorvido condensado utilizando calor do vapor produzido utilizando o primeiro ciclo de absorção, desse modo gerando absorvido gasoso, ii1) expor o absorvido gasoso à solução absorvente tal que o absorvido gasoso seja absorvido pela solução absorvente, desse modo diluindo-a e produzindo uma solução absorvente diluída, iii1) retirar pelo menos parte do calor da dita solução absorvente diluída e utilizar o dito calor retirado para produzir vapor a partir de um condensado termicamente conectado ao dito ciclo de absorção, iv1) utilizar o calor do vapor produzido utilizando o primeiro ciclo de absorção para aquecer a solução absorvente diluída a uma temperatura suficiente para vaporizar o absorvido para produzir um absorvido gasoso e uma solução absorvente concentrada; retornar a solução absorvente concentrada para ser utilizada de volta na etapa de absorção (H1), v1) condensar o absorvido gasoso para formar um absorvido condensado e retornar o absorvido condensado para ser vaporizado na etapa (i1).
Em uma modalidade particular, o dito segundo ciclo de absorção compreende adicionalmente a etapa de retirar adicionalmente pelo menos parte do calor da dita solução absorvente diluída após a etapa (iii1) e utilizar o dito calor retirado para aquecer a dita solução absorvente concentrada obtida na etapa (iv1) antes de retornar a dita solução absorvente concentrada à etapa de absorção (ii1).
Preferencialmente, o vapor produzido na etapa (iii1) é vapor de alta pressão.
Em uma modalidade particular, o processo compreendendo o primeiro e o segundo ciclos de absorção compreende as etapas de:
9/28 (a) comunicar termicamente a dita reação de polimerização com um fluido refrigerante, tal que o fluido refrigerante retire calor da dita reação;
(b) comunicar termicamente (também referido aqui como “contatar termicamente”) o fluido refrigerante da reação de polimerização com o condensado do fluido de trabalho binário em um primeiro evaporador por meio do qual o condensado é pelo menos parcialmente vaporizado para formar gás;
(c) contatar o dito gás com o fluido de trabalho binário em um primeiro absorvedor onde o fluido de trabalho binário é diluído pela absorção do dito gás;
(d) prover contato de permutação de calor entre o fluido de trabalho binário diluído no primeiro absorvedor, e uma fonte de condensado por meio do qual o condensado é convertido em vapor a uma temperatura mais alta, (e) utilizar calor do fluido refrigerante da reação de polimerização para aquecer o fluido de trabalho binário diluído em um primeiro gerador a uma temperatura suficiente para produzir um absorvido gasoso e um fluido de trabalho binário concentrado; retornar o fluido de trabalho binário concentrado para ser utilizado de volta na etapa de absorção (c) preferencialmente após ser aquecido em um primeiro permutador de calor recuperativo onde o calor é permutado com o fluido de trabalho binário diluído do dito primeiro absorvedor;
(f) condensar o absorvido gasoso pelo contato do permutador de calor em um primeiro condensador de temperatura mais baixa para formar um absorvido condensado e retornar o absorvido condensado para ser vaporizado no primeiro evaporador da etapa (b) e (g) contatar termicamente o vapor produzido na etapa (d) com o condensado de um fluido de trabalho binário em um segundo evaporador por meio do qual o condensado é pelo menos parcialmente vaporizado para formar gás;
(h) contatar o dito gás com o dito fluido de trabalho binário em um segundo absorvedor onde o fluido de trabalho binário é diluído pela absorção do dito gás;
(i) prover contato de permutação de calor entre o fluido de trabalho binário diluído no segundo absorvedor, e uma fonte de condensado por meio do qual o condensado é convertido em vapor a uma temperatura mais alta, (j) utilizar calor do vapor produzido na etapa (d) para aquecer o fluido de trabalho binário diluído em um segundo gerador a uma temperatura suficiente para produzir um absorvido gasoso e um fluido de trabalho binário concentrado; retornar o fluido de trabalho binário concentrado para ser utilizado de volta na etapa de absorção (h) preferencialmente após ser aquecido em um segundo permutador de calor recuperativo onde o calor é permutado com o fluido de trabalho binário diluído do dito segundo absorvedor;
(k) condensar o absorvido gasoso através do contato de permutação de calor em um segundo condensador de temperatura mais baixa para formar um absorvido condensado
10/28 e retornar o absorvido condensado para ser vaporizado no segundo evaporador da etapa (g)·
Preferencialmente, o dito primeiro ciclo de absorção compreende duas zonas de pressão, e o dito segundo ciclo de absorção compreende duas zonas de pressão.
Em uma modalidade preferencial, na etapa (k), o absorvido condensado é bombeado a uma pressão mais alta antes de ser retornado ao segundo evaporador da etapa (g).
Em uma modalidade preferencial, o fluido de trabalho binário concentrado obtido no segundo gerador da etapa (j) é bombeado primeiro a uma pressão mais alta e então aquecido no permutador de calor recuperativo (economizador) antes de ser retornado para o segundo absorvedor da etapa (h).
De acordo com uma etapa preferencial, o processo utilizando ciclos de absorção de dois estágios compreende as etapas de:
(a) contatar termicamente a dita reação de polimerização com um fluido refrigerante, tal que o fluido refrigerante retire calor da dita reação, (b) contatar termicamente o fluido refrigerante da reação de polimerização com o condensado do fluido de trabalho binário em um primeiro evaporador por meio do qual o condensado é pelo menos parcialmente vaporizado para formar gás;
(c) contatar o dito gás com o dito fluido de trabalho binário em um primeiro absorvedor por meio do qual o fluido de trabalho binário é diluído pela absorção do dito gás;
(d) prover contato de permutação de calor entre o fluido de trabalho binário diluído no primeiro absorvedor, e uma fonte de condensado por meio do qual o condensado é convertido em vapor a uma temperatura mais alta, (d1) prover adicionalmente contato de permutação de calor entre o fluido de trabalho binário diluído e o fluido de trabalho binário concentrado retornado em um permutador de calor recuperativo (economizador);
(d2) despender o dito fluido de trabalho binário diluído em uma primeira válvula de expansão, (e) utilizar calor do fluido refrigerante da reação de polimerização para aquecer o fluido de trabalho binário diluído em um primeiro gerador a uma temperatura suficiente para produzir um absorvido gasoso e um fluido de trabalho binário concentrado; (e1) bombear o fluido de trabalho binário concentrado a uma pressão mais alta antes de aquecer o dito fluido de trabalho binário concentrado no primeiro permutador de calor recuperativo da etapa (d1) e retornar o dito fluido de trabalho binário concentrado ao primeiro absorvedor da etapa (c);
(f) condensar o absorvido gasoso pelo contato de permutação de calor com um primeiro condensador de temperatura mais baixa para formar um absorvido condensado, e
11/28 (f 1) bombear o absorvido condensado a uma pressão mais alta antes de ser retornado ao primeiro evaporador da etapa (b);
(g) g) contatar termicamente o vapor produzido na etapa (d) com o condensado do fluido de trabalho binário em um segundo evaporador por meio do qual o condensado é pelo menos parcialmente vaporizado para formar gás;
(h) contatar o dito gás com o dito fluido de trabalho binário em um segundo absorvedor onde o fluido de trabalho binário é diluído pela absorção do dito gás;
(i) prover contato de permutação de calor entre o fluido de trabalho binário diluído no segundo absorvedor, e uma fonte de condensado por meio do qual o condensado é convertido em vapor a uma temperatura mais alta, (11) prover adicionalmente o contato de permutação de calor entre o fluido de trabalho binário diluído e um fluido de trabalho binário concentrado retornado em um segundo permutador de calor recuperativo;
(12) despender o dito fluido de trabalho binário diluído em uma segunda válvula de expansão;
(j) utilizar calor do vapor produzido na etapa (d) para aquecer o fluido de trabalho binário diluído despendido em um segundo gerador a uma temperatura suficiente para produzir um absorvido gasoso e um fluido de trabalho binário concentrado; (jt) bombear o fluido de trabalho binário concentrado a uma pressão mais alta antes de aquecer o dito fluido de trabalho binário concentrado bombeado em um segundo permutador de calor recuperativo da etapa (i1) e retornar o dito fluido de trabalho binário concentrado ao segundo absorvedor da etapa (h);
(k) condensar o absorvido gasoso através do contato de permutação de calor em um segundo condensador de temperatura mais baixa para formar um absorvido condensado, e (k1) bombear o absorvido condensado a uma pressão mais alta antes de ser retornado ao segundo evaporador da etapa (g).
Em uma modalidade, a solução absorvente/absorvida é um fluido de trabalho binário selecionado do grupo que compreende brometo de lítio (LiBr) /água e amônia/água, ou álcool/álcool, álcool/amidas, álcool e cetonas, amina/álcool, álcool/sal.
Preferencialmente, o absorvido é água e a solução absorvente é uma solução de LiBr em água. Mais preferencialmente, a concentração da solução absorvente de LiBr é de pelo menos 58% em peso, ou seja, uma solução aquosa compreendendo pelo menos 58% de brometo de lítio em peso. Ainda mais preferencialmente, a concentração de solução absorvente de LiBr está na faixa de 58% a 65% em peso.
Em uma modalidade particular do processo utilizando ciclos de absorção único ou duplo, a reação de polimerização é desempenhada em um reator e compreende as etapas de
12/28 introduzir no dito reator de uma ou mais reagentes de olefina, catalisadores e diluentes de polimerização e, enquanto os ditos reagentes, catalisadores e diluentes circulam, polimerizar os ditos um ou mais reagentes de olefina para produzir uma lama de polímero compreendendo essencialmente o diluente líquido e partículas de polímero de olefina sólidas, controlar a temperatura do reator utilizando o fluido refrigerante e recuperar pelo menos uma porção da energia térmica do dito fluido de refrigeração através do fluido de trabalho em contato térmico com o dito fluido refrigerante, permitir que a lama de polímero se deposite, e descarregar a lama de polímero depositada para fora do reator.
A presente invenção é aplicável a qualquer processo que produza um efluente compreendendo uma lama de sólidos de polímeros particulados suspensos em um meio líquido compreendendo um diluente e um monômero não reagido. Tais processos de reação incluem aqueles que se tornaram conhecidos na técnica como polimerização em forma de partícula.
A presente invenção é particularmente adequada para processo de polimerização para a manufatura de polímeros de olefina particulados consistindo na polimerização catalítica de olefinas tais como olefinas C2 para C8 em um diluente contendo o monômero a ser polimerizado, sendo a lama de polimerização circulada em um reator cíclico ao qual a matéria-prima é alimentada e do qual o polímero formado é removido. Exemplos de monômeros adequados incluem, mas não se limitam a, aqueles que têm de 2 a 8 átomos de carbono por molécula, tais como etileno, propileno, butileno, pentano, butadieno, isopreno, 1 -hexeno e similares.
A reação de polimerização pode ser conduzida a uma temperatura de 50 a 120°C, preferencialmente a temperatura de 70 a 115°C, mais preferencialmente a temperatura de 80 a 110°C, e a uma pressão de 20 a 100 bar, preferencialmente a pressão de 30 a 50 bar, mais preferencialmente a pressão de 37 a 45 bar.
Em uma modalidade preferencial, a presente invenção é particularmente adequada para a polimerização do etileno em diluente isobutano. Polimerização de etileno adequada inclui, mas não se limita a, homopolimerização de etileno, copolimerização do etileno e um comonômero de 1-olefina maior tal como 1-buteno, 1-pentano, 1-hexeno, 1-octano ou 1deceno. Em uma modalidade da presente invenção, o dito comonômero é 1-hexeno. Em outra modalidade, presente invenção é descrita em termos da polimerização do etileno para manufatura do polietileno (PE) bimodal. “PE bimodal” refere-se ao PE que é manufaturado utilizando dois reatores, que são conectados entre si em série.
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O etileno polimeriza em um diluente líquido na presença de um catalisador, opcionalmente um cocatalisador, opcionalmente um comonômero, opcionalmente hidrogênio e opcionalmente outros aditivos, desse modo produzindo lama de polimerização.
Conforme aqui utilizado, o termo “lama de polimerização” ou “lama de polímero” ou “lama” significa substancialmente uma composição multifase que inclui pelo menos sólidos de polímeros e uma fase líquida e permite que uma terceira fase (gasosa) esteja pelo menos localmente presente no processo, sendo a fase líquida uma fase contínua. Os sólidos incluem catalisador e uma olefina polimerizada, tal como o polietileno. Os líquidos incluem um diluente inerte, tal como o isobutano, monômero dissolvido tal como o etileno, comonômero, agentes de controle de peso molecular, tais como o hidrogênio, agentes antiestáticos, agentes antiincrustantes, removedores e outros aditivos processuais.
Diluentes adequados são bem conhecidos na técnica e incluem, mas não se limitam a, diluentes de hidrocarboneto tais como solventes alifáticos, cicloalifáticos e solventes de hidrocarbonetos aromáticos, ou versões halogenadas de tais solventes. Os solventes preferenciais são C12 ou mais baixos, cadeia linear ou ramificada, hidrocarbonetos saturados, hidrocarbonetos alicíclicos ou aromáticos saturados C5 a C9. Exemplos ilustrativos não limitadores de solventes são butano, isobutano, pentano, hexano, heptano, ciclopentano, ciclohexano, cicloheptano, metilciclopentano, isooctano, benzeno, tolueno, e xileno. Em uma modalidade preferencial da presente invenção, o dito diluente é isobutano. No entanto, deve-se estar claro a partir da presente invenção que outros diluentes podem também ser aplicados de acordo com a presente invenção.
Catalisadores adequados são bem conhecidos na técnica. De acordo com a presente invenção, o termo “catalisador” é definido aqui como uma substância que causa uma alteração na taxa de uma reação de copolimerização sem ser consumido ele mesmo na reação. Exemplos de catalisadores adequados incluem, mas não se limitam a, óxido de cromo tal como aqueles apoiados em sílica ou alumínio, catalisadores organometálicos incluindo aqueles conhecidos na técnica como catalisadores “Ziegler” ou “Ziegler-Natta”, catalisadores metalocênicos e similares. O termo “cocatalisador”, conforme aqui utilizado, refere-se a materiais que podem ser utilizados em conjunto com um catalisador para melhorar a atividade do catalisador durante a reação de polimerização.
De acordo com outra modalidade, o processo, de acordo com a presente invenção, pode também ser aplicado em um reator de polimerização de ciclo duplo consistindo em dois reatores de ciclo completo líquido, compreendendo um primeiro e um segundo reator conectados em série por uma ou mais pernas (vias) de assentamento do primeiro reator conectadas para descarregar a lama do primeiro reator para o dito segundo reator.
A invenção também provê um sistema para resfriar uma reação de polimerização de olefina, caracterizada no que um transformador de calor de absorção é utilizado para retirar
14/28 calor da dita reação de polimerização. Particularmente, a presente invenção provê um processo para resfriar uma reação de polimerização compreendendo as etapas de: retirar o calor da dita reação de polimerização, utilizando um transformador de calor de absorção e utilizando a dita bomba para produzir vapor.
A presente invenção também provê unidade de produção de poliolefina, compreendendo: meios para a alimentação de monômero, um comonômero, diluente, um catalisador de polimerização e opcionalmente hidrogênio em pelo menos um reator de polimerização; um sistema reator compreendendo pelo menos um reator de polimerização definindo um caminho de fluxo para uma lama de polímero, um ou mais tubos para descarregamento da dita lama de polímero para fora do dito reator de polimerização, onde o dito pelo menos um reator de polimerização é termicamente acoplado a um gerador e um evaporador compreendido em pelo menos um transformador de calor de absorção, o dito transformador de calor compreende adicionalmente um absorvedor que está termicamente acoplado a pelo menos uma unidade de produção de vapor.
Em uma modalidade preferencial, a dita unidade de produção de poliolefina compreende:
meios para alimentar um catalisador de polimerização em pelo menos um reator de polimerização, um sistema reator compreendendo pelo menos um reator de polimerização definindo um caminho de fluxo para uma lama de polímero, a dita lama consistindo essencialmente em pelo menos um monômero, um comonômero, um catalisador de polimerização, um diluente líquido e partículas de copolímero de olefina sólidas, um ou mais tubos para descarregamento da dita lama de polímero para fora do dito reator de polimerização, um sistema de recuperação de diluente/monômero configurado para separar a maioria dos diluentes líquidos da lama descarregada do dito pelo menos um reator de polimerização;
um sistema de fracionamento configurado para processar uma porção do diluente líquido descarregado do sistema de recuperação de diluente/monômero e para prover diluente líquido recuperado; e um sistema de extrusão/liberação tendo um extrusor/pelotizador configurado para a extrusão e pelotização de partículas de poliolefina recuperadas da lama em um sistema de recuperação de diluente/monômero, onde o dito pelo menos um reator de polimerização é termicamente acoplado a um gerador e um evaporador compreendido em pelo menos um transformador de calor de absorção, o dito transformador de calor compreendendo adicionalmente um absorvedor que está termicamente acoplado a pelo menos uma unidade de produção de vapor.
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Em uma modalidade, o tubo condensador de vapor está configurado para estar em contato térmico com permutador de calor em um absorvedor de pelo menos um transformador de calor de absorção. Em uma modalidade, um compressor pode ser adicionalmente acoplado ao dito transformador de calor de absorção para produzir vapor de alta pressão a partir do vapor produzido utilizando o dito pelo menos um transformador de calor de absorção. Preferencialmente, o dito compressor é um termocompressor.
A Figura 1 representa um reator de ciclo único 300 que está operacionalmente conectado a um transformador de calor de absorção de estágio único (ou efeito único) 200, de acordo com uma modalidade da invenção. O reator de ciclo único 300 compreende canos interconectados 301. Será compreendido que, enquanto o reator de ciclo 300 é ilustrado com dois canos verticais 301, o dito reator de ciclo 300 pode ser equipado com mais canos, tais como quatro ou mais canos, por exemplo, seis canos verticais, por exemplo, entre quatro e 20 canos verticais. As seções verticais dos segmentos de cano 301 são providos com capas de calor 302. O calor de polimerização é extraído por meios de refrigeração da água circulante 309 nessas capas 302 do reator 300.
Reagentes tais como diluentes, monômeros, comonômeros opcionais e aditivos de reação podem ser introduzidos no reator 300 pelo tubo 303. Catalisadores, opcionalmente em conjunto com um cocatalisador ou agente de ativação, pode ser injetado no reator.
A lama de polimerização é direcionalmente circulada através do reator de ciclo 300 conforme ilustrado pelas setas 305 por uma ou mais bombas, tais como a bomba de fluxo axial 304. A bomba pode ser abastecida por um motor elétrico 306. Conforme utilizado aqui, o termo “bomba” inclui qualquer equipamento a acionador da compressão, aumentando a pressão de um fluido, por meios de, por exemplo, um pistão ou conjunto de impulsores rotativos 307.
O reator 300 pode ser adicionalmente provido de uma ou mais pernas (vias) de assentamento (não mostradas) para descarregamento da lama de polímero para uma zona de recuperação de produto 308.
As pernas de assentamento podem ser providas de um produto removedor ou válvulas de descarregamento. As válvulas de descarregamento podem ser qualquer tipo de válvula, que possa permitir o descarregamento contínuo ou periódico de lama de polímero, quando estiver completamente aberta. Uma válvula de ângulo ou válvula esfera pode ser utilizada adequadamente. Por exemplo, a válvula pode ter uma estrutura tal que matéria sólida seja impedida de acumular ou precipitar na porção do corpo principal da válvula. No entanto, o tipo e a estrutura da válvula de descarregamento podem ser selecionados por aqueles com habilidades na técnica conforme requerido. Uma parte ou a totalidade da perna de assentamento é descarregada em cada abertura da válvula de descarregamento. Lama de polímero depositadas nas pernas de assentamento pode ser removida por meios de um
16/28 ou mais tubos de recuperação de produto, por exemplo, para a zona de recuperação de produto 308.
A lama de polímero depositada pode ser continuamente ou periodicamente descarregada do reator de ciclo 300 para a dita zona de recuperação de produto 308. Conforme utilizado aqui “zona de recuperação de produto” inclui, mas não se limita a, tubos flash aquecidos ou não aquecidos, tanques flash, ciclones, filtros e sistemas de recuperação de gás ou recuperação de sólidos associados ou tubos de transferência para outro reator ou dito outro reator quando vários reatores estão conectados em série.
Quando nenhum reator está presente a jusante das ditas pernas de assentamento, a lama extraída pode ser despressurizada e transferida através, por exemplo, de tubos flash aquecidos ou não aquecidos para um tanque flash onde o polímero ou o monômero não reagido e/ou comonômero e diluente são separados. A degaseificação do polímero pode ser adicionalmente completada em uma coluna de purificação.
Quando pelo menos um reator está presente a jusante das ditas pernas de assentamento, a lama extraída é transferida através das linhas de transferência conectadas às ditas pernas de assentamento ao próximo reator. A transferência torna-se possível pela injeção de lama em um reator a jusante em um ponto onde a pressão é mais baixa que a pressão na saída das pernas de assentamento.
A presente invenção abrange reatores de ciclo único ou mais ciclos termicamente conectados a pelo menos um transformador de calor de absorção, de acordo com a presente invenção, onde os ditos reatores de ciclo podem ser utilizados em paralelo ou em série.
As seções verticais dos segmentos de canos 301 são providos de capas de calor 302. Calor de polimerização é extraído por meios de refrigeração da água circulante 309 nessas capas 302. A água refrigerante 201 entra na capa 302 de um cano vertical 301 e circula 309 através da capa do próximo reator 302 através do cano interconector 310. A água refrigerante 202 sai da capa de reator. A água refrigerante 202 adicionalmente termicamente conectada a um transformador de calor de absorção 200. Opcionalmente, a água refrigerante 202 pode também ser termicamente conectada em paralelo a um sistema refrigerante separado (não mostrado) tal como refrigeradores evaporativos. Isso é ilustrado esquematicamente pelas setas 310. Isso provê a vantagem de se ter um sistema de apoio quando o transformador de calor de absorção estiver desligado para manutenção, por exemplo.
O transformador de calor de absorção 200 inclui um evaporador 203 e uma seção de absorção 204, um gerador 205 e um condensador 206. A água refrigerante 202 do reator está em contato térmico com o evaporador 203 e o gerador 205. O transformador de calor de absorção utiliza um fluido binário absorvido / absorvente como fluido de trabalho.
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O absorvido pode ser água e o absorvente pode ser uma solução aquosa de brometo de lítio.
O absorvido é abastecido em quantidade dosada 207 na seção do evaporador 203. O calor da água refrigerante 202 em contato térmico com o evaporador 203 evapora o absorvido para criar um absorvido gasoso esquematicamente ilustrado pelas setas 208. A água refrigerante é, portanto, resfriada pelo contato térmico com o evaporador 203 e é retornada para resfriar o reator conforme mostrado pelas setas 201.
O absorvido gasoso 208 entra no absorvedor 204 (também referido aqui como seção de absorção 204). Na seção de absorção 204, a solução absorvente introduzida prontamente absorve o absorvido gasoso 208. Conforme a solução absorvente 210 absorve o absorvido, ela se torna diluída, aqui referida como “solução fraca” (daqui em diante intercambiavelmente também referida como a “solução absorvente diluída” ou “solução absorção-absorvida” ou “solução de absorção fraca”, ou “solução de absorção diluída” ou “solução diluída” 210).
A solução fraca 210 é resfriada no permutador de calor 211 compreendido no absorvedor 204. O calor da solução fraca 210 é utilizado no dito permutador de calor 211 para produzir vapor 213 a partir de um vapor condensado 212 recuperado da unidade de polimerização. A solução fraca resfriada 210 é enviada para um economizador 215 onde é adicionalmente resfriada pelo permutador de calor e a solução fraca adicionalmente resfriada 214 é enviada para o gerador 205 através da válvula de expansão 218.
O gerador 205 inclui um cano de calor 216 através do qual circula a água 202 a partir do reator 300. O gerador 205 também está em contato térmico com um condensador 206. O condensador 206 requer uma corrente de água fria geralmente a partir do sistema de resfriamento 217. A solução fraca 214 é introduzida no gerador 205 onde é fervida. A ação de fervura altera o absorvido por um absorvido gasoso 219 que deixa a solução fraca, que se torna concentrada 222 com a fervura, daqui em diante referida como “solução concentrada” (também intercambiavelmente referida aqui como “solução absorvente” ou “solução absorvente concentrada” ou “solução de absorção concentrada”). O absorvido gasoso 219 é atraído para as espirais 217 do condensador 206. Preferencialmente, água gelada circula através das espirais 217. O absorvido gasoso é condensado 229 para um tanque de líquido 220 onde ele se junta e é bombeado de volta com a bomba 221 para a seção do evaporador 203. A solução absorvente se torna concentrada 222 e é bombeada 223 de volta através do economizador 215 onde é preaquecida. No economizador 215, o calor é permutado entre a solução fraca 210 e a solução concentrada 222. A solução absorvente concentrada preaquecida 209 é então retornada à seção de absorção 204.
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O sistema de acordo com a Figura 1 permite a utilização eficiente do calor gerado durante a reação de polimerização para produzir um vapor condensado recuperado a partir da unidade de polimerização utilizando um transformador de calor de absorção.
A Figura 2 representa um transformador de calor de absorção de estágio duplo (também intercambiavelmente referido aqui como “dois estágios” ou “efeito duplo”) 400, termicamente conectado aos canos de calor de pelo menos um reator de polimerização (não mostrado), de acordo com outra modalidade da invenção.
A água refrigerante 602 vinda do reator de polimerização está conectada termicamente ao primeiro transformador de calor de absorção 600, onde a dita água refrigerante 602 é resfriada e retornada resfriada 601 ao reator. Opcionalmente, a água refrigerante pode também estar termicamente conectada em paralelo a um sistema refrigerante separado (não mostrado) tal como refrigeradores evaporativos. Isso tem a vantagem de ter um sistema de apoio quando o transformador de calor de absorção estiver desligado para manutenção, por exemplo.
O primeiro transformador de calor de absorção 600 inclui um primeiro evaporador
603, uma primeira seção de absorção 604, um primeiro gerador 605 e um primeiro condensador 606. Água refrigerante 602 do reator está em contato térmico com o primeiro evaporador 603 e o primeiro gerador 605 e é utilizada para aquecer tanto o primeiro evaporador 603 quanto o gerador 605. O transformador de calor de absorção utiliza um fluido binário absorvido / absorvente como fluido de trabalho.
Um absorvido condensado é abastecido em quantidade dosada 607 no primeiro evaporador 603. O calor da água refrigerante 602 em contato térmico com o primeiro evaporador 603 evapora o absorvido para criar um absorvido gasoso esquematicamente ilustrado pelas setas 608. A água refrigerante é, portanto, resfriada pelo contato térmico com o primeiro evaporador 603 e é retornada para resfriar o reator conforme mostrado pelas setas 601.
O absorvido gasoso 608 entra no primeiro absorvedor 604. No primeiro absorvedor
604, a solução absorvente introduzida 609 prontamente absorve o absorvido gasoso 608. Conforme a solução absorvente 610 absorve o absorvido, ela se torna diluída, daqui em diante referida como “solução absorvente fraca”, “solução fraca” ou “solução diluída” 610.
A solução fraca 610 é resfriada em um primeiro permutador de calor 611, compreendido no primeiro absorvedor 604. O calor da solução fraca 610 é utilizado no dito primeiro permutador de calor 611 para produzir vapor 613 a partir de um vapor condensado 612 recuperado da unidade de polimerização. A solução fraca resfriada 610 é enviada para um primeiro economizador 615 onde é adicionalmente resfriada por permutação de calor. A solução fraca adicionalmente resfriada 614 é enviada para o primeiro gerador 605 através da válvula de expansão 618.
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O primeiro gerador 605 inclui um cano de calor 616 através do qual circula água 602 a partir do reator 600. O primeiro gerador 605 também está em contato com um primeiro condensador 606. O primeiro condensador 606 utiliza uma corrente de água fria geralmente a partir do sistema de resfriamento 617. A solução fraca 614 é introduzida no primeiro gerador 605 onde é fervida. A ação de fervura altera o absorvido por um absorvido gasoso 619 que deixa a solução fraca, que se torna concentrada 622 com a fervura. O absorvido gasoso 619 é atraído para o primeiro espirais 617 do condensador 606. Preferencialmente, água gelada circula através das espirais 617. O absorvido gasoso é condensado 629 para um tanque de líquido 620 onde ele se junta. O absorvido condensado pressurizado 607 é retornado para a primeira seção do evaporador 603. A solução absorvente se torna concentrada 622 e é bombeada 623 de volta através de um primeiro economizador 615 onde é preaquecida. No economizador 615, o calor é permutado entre a solução fraca 610 e a solução concentrada 622. A solução absorvente preaquecida 609 é então retornada ao primeiro absorvedor 604.
O vapor 613 produzido utilizando o primeiro transformador de calor de absorção 600 é utilizado como uma fonte quente para um segundo transformador de calor de absorção 700, e o dito transformador de calor de absorção 700 é utilizado para produzir vapor 413 a partir de um vapor condensado 412 recuperado da unidade de processo de polimerização (não mostrada).
O vapor 613 produzido utilizando o primeiro transformador de calor de absorção 600 está termicamente conectado a um absorvido condensado 407 em um segundo evaporador 403, por meio do qual o absorvido condensado 607 é vaporizado para formar absorvido gasoso 408. O dito absorvido gasoso 408 é introduzido em um segundo absorvedor 404. No segundo absorvedor 404, a solução absorvente introduzida 409 prontamente absorve o absorvido gasoso 408. Conforme a solução absorvente 410 absorve o absorvido, ela se torna diluída (daqui em diante intercambiavelmente referida como a “solução fraca” ou “solução diluída” 410).
A solução fraca 410 é resfriada em um segundo permutador de calor 411, compreendido no absorvedor 404. O calor da solução fraca 410 é utilizado no dito permutador de calor 411 para produzir vapor 413 a partir de um vapor condensado 412 recuperado da unidade de polimerização. A solução fraca resfriada 410 é enviada para um segundo economizador 415 onde é adicionalmente resfriada pelo permutador de calor e a solução fraca adicionalmente resfriada 414 é enviada para um segundo gerador 405 através da válvula de expansão 418.
O segundo gerador 405 inclui um cano de calor 416 através do qual circula a vapor 613 produzido utilizando o primeiro transformador de calor de absorção. O segundo gerador 405 também está em contato com um segundo condensador 406. O segundo condensador
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406 requer uma corrente de água fria geralmente a partir do sistema de resfriamento 417. A solução fraca 414 é introduzida no segundo gerador 405, onde é fervida. A ação de fervura altera o absorvido por um absorvido gasoso 419, que deixa a solução fraca, que se torna concentrada 422 com a fervura. O absorvido gasoso 419 é atraído para as espirais 417 do condensador 406. Preferencialmente, água gelada circula através das espirais 417. O absorvido gasoso é condensado 429 para um tanque de líquido 420, onde ele se junta e é bombeado de volta com a bomba 421 para o segundo evaporador 403. A solução absorvente se torna concentrada 422 e é bombeada 423 de volta através de um segundo economizador 415 onde é preaquecida. No segundo economizador 415, o calor é permutado entre a solução fraca 410 e a solução concentrada 422. A solução absorvente concentrada preaquecida 409 é então retornada à segunda seção de absorção 404.
O sistema, de acordo com a Figura 2, utilizando o transformador de calor de absorção de efeito duplo permite uma utilização eficiente do calor gerado durante a reação de polimerização para produzir vapor, preferencialmente vapor de alta pressão a partir de um vapor condensado recuperado da unidade de polimerização.
Enquanto a invenção está descrita nos termos da modalidade preferencial presente, variações razoáveis e modificações são possíveis por aqueles com habilidades na técnica e tais variações estão dentro do escopo da invenção descrita e das reivindicações em anexo.
Essa invenção pode ser adicionalmente ilustrada pelos exemplos a seguir de suas modalidades preferenciais, embora será compreendido que esses exemplos estão inclusos meramente para fins de ilustração e não pretendem limitar o escopo da invenção, a menos que especificamente indicado o contrário.
EXEMPLOS
Exemplo 1 Utilização de transformador de calor de absorção de estágio único para produção de vapor pela recuperação de energia térmica a partir da água refrigerante a 83°C de um reator de polimerização.
Um sistema, de acordo com uma modalidade da presente invenção, compreende um reator de polimerização termicamente conectado a um transformador de calor de absorção de estágio único utilizando uma solução aquosa de brometo de lítio como fluido de trabalho binário.
A Figura 3 ilustra um desenho esquemático da configuração básica, de acordo com a invenção, do transformador de calor de absorção, onde Q é Trabalho (Watt) e P é Potência (Watt). O transformador de calor compreende uma unidade de circulação para prover um ciclo de absorção incluindo um evaporador 100; um absorvedor 101; um gerador 107; um condensador 109; e um permutador de calor 104 (economizador) entre as passagens de solução para e a partir de um absorvedor 101 e um gerador 107. Água refrigerante quente 15 dos reatores é utilizada para aquecer o primeiro gerador 107 e o primeiro evaporador 100
21/28 de uma bomba de absorção. A dita água refrigerante quente 15 é, desse modo, resfriada utilizando o dito transformador de calor de absorção e é retornada 16 ao reator para resfriar a reação de polimerização.
Parte do calor da água refrigerante 15 a uma temperatura de 83°C é provida ao evaporador 100 que evapora o absorvido (água) para criar vapor de água esquematicamente ilustrado em 4, e que é enviado para uma seção de absorção 101, que compreende um absorvedor 102 por si só e um permutador de calor 103. O absorvedor (misturador) 102 é utilizado para misturar e provocar a absorção do vapor de água 4 em uma solução concentrada 10 (que estão em fases diferentes).
Na seção de absorção 101, a solução absorvente (solução de brometo de lítio) 10 tem uma pressão de vapor mais baixa que aquela da água evaporada da seção 100, e prontamente absorve o vapor de água 4 na solução. Conforme a solução de brometo de lítio absorve água, ela se torna diluída 5 (daqui em diante referida como solução fraca 5).
A seção de absorção 101 também compreende a unidade de permutação de calor 103 que utiliza o calor produzido durante o processo de absorção para produzir vapor 9 a partir de um vapor condensado 12 recuperado da unidade de processo de polimerização. A absorção de vapor de água 4 pela solução concentrada 10 libera uma quantidade de calor que será recuperada na unidade de permutação de calor (permutador de calor) 103 pelo condensado a 12 a 90°C, para produzir vapor 9.
A solução fraca 8 é então conduzida através de um economizador 104, onde é adicionalmente resfriada 18 e subsequentemente expandida em uma válvula de expansão 105 antes de ser enviada 19 para o gerador 107.
Parte do calor da água refrigerante é provida ao gerador 107 a uma temperatura de 83°C para vaporizar a água em uma solução fraca 19. O vapor 1 produzido no gerador 107 é enviado para um condensador 109. A solução de brometo de lítio concentrada 6 no gerador 107 é bombeada 7 pela bomba 108 para o economizador 104 para preaquecer a solução concentrada.
As melhores condições de trabalho são obtidas quando utilizada umá concentração de solução de brometo de lítio a uma concentração de cerca de 60% de brometo de lítio em peso em água e quando a pressão em um gerador é de cerca de 0.05 bar.
Uma solução concentrada preaquecida 10 é retornada ao absorvedor 102. O vapor de água 1 é enviado ao condensador 109 onde é condensado por fonte gelada 13. De acordo com a presente invenção, melhores resultados são medidos quando a fonte gelada 13 no condensador 109 está no máximo a 20°C. Neste exemplo, o vapor 1 produzido no gerador 107 é enviado ao condensador 109 e resfriado a uma temperatura de cerca de 30°C.
22/28
A água condensada 2 é então comprimida a alta pressão por uma bomba 110 e retornada ao evaporador 100. Preferencialmente, a água condensada 2 é pressurizada a 0.37 bar utilizando a bomba 110.
Parte do calor da água refrigerante 15 do reator de polimerização a uma temperatura 5 de 83°C é provida ao evaporador 100 que evapora a água condensada para criar vapor de água 4. Preferencialmente, o evaporador 100 está sob uma pressão de cerca de 0.37 bar. A água condensada 3 é evaporada a cerca de 75°C.
O vapor de água 4 é admitido por um absorvedor 101 onde é absorvido pela solução concentrada 10 fechando o ciclo.
A Tabela 1 apresenta a temperatura, pressão, taxa de fluxo, fração de gás de diferentes fluxos do sistema, de acordo com a modalidade preferencial da presente invenção ilustrada na figura 3.
Tabela 1
Fluxo Temperatura (°C) Pressão (bar) Taxa de Fluxo em Massa (kg/s) Taxa de Fluxo em Moles (kmol/s) Fração de LiBr em Massa (%W) Fração Molar de Gás
1 75 0,05 1,3 0,07 0 1
13 20 1,013 112 6,2 0 0
14 27 1,013 112 6,2 0 0
2 30 0,05 1,3 0,07 0 0
3 30 0,37 1,3 0,07 0 0
15 83 1,013 158 8,77 0 0
16 78 1,013 158 8,77 0 0
4 75 0,37 1,3 0,07 0 1
10 100 0,37 18,24 0,66 60,1 0
5 122 0,37 19,54 0,73 56,3 0,08
8 102 0,37 19,54 0,73 56.3 0
18 80 0,37 19,54 0,73 56.3 0
19 68 0,05 19,54 0,73 56.3 0,01
6 75 0,05 18,24 0,66 60,1 0
7 75 0,37 18,24 0,66 60,1 0
12 90 1,013 1,4 0,077 0 0
9 102 1,013 1,4 0,077 0 1
23/28
A Tabela 1 mostra que, quando utilizada a água refrigerante do reator a 83°C, o vapor de baixa pressão (1 bar) a 102 °C pode ser gerado com uma taxa de fluxo de 1.4 kg/s ou 5 tons/h.
O coeficiente de desempenho do ciclo é: COP 573,296.48 / (584710.00 + 573406.42) = 0.49.
A utilização do transformador de calor de absorção nos permite produzir vapor de baixa pressão (1 bar) com taxa satisfatória, por exemplo, com uma taxa de fluxo de água refrigerante de cerca de 1000 m3/h e temperatura da água refrigerante a 78°C, 83°C e 88°C, a taxa do fluxo de vapor é respectivamente de 4.5 tons/h, 5 tons/h e 5.5 tons/h.
O vapor produzido utilizando o transformador de calor de absorção é vapor de baixa pressão. Para obter vapor de alta pressão, um termocompressor é utilizado.
Termocompressores são utilizados para arrastar e comprimir um fluido de baixa pressão para uma pressão/temperatura reutilizável intermediária.
Termocompressores utilizam vapor de alta pressão ou gás como um fluido motor. No presente exemplo, o fluido motor é um vapor de alta pressão a 189°C e 12 bar que está disponível no local. O fluido motor entra na câmara de vapor e expande através de um bocal convergente-divergente. O fluido de alta velocidade arrasta um vapor de baixa pressão a 102.2°C e 1 bar, entrando em uma entrada de sucção, forçando a ambos para uma câmara de mistura onde os dois fluidos são combinados. Os fluidos misturados são então recomprimidos para uma pressão intermediária a 120°C e 2 bar através de um difusor, que funciona como um bocal reverso, reconvertendo energia de velocidade em energia de pressão. Os melhores resultados são obtidos com uma razão da taxa de fluxo (taxa de fluxo motor/taxa de fluxo do vapor de baixa pressão) de 0.28.
A acoplagem de pelo menos um transformador de calor de absorção com um termocompressor para produzir vapor de alta pressão é de custo particularmente vantajoso já que o termocompressor não necessita de nenhum fornecimento de energia.
Exemplo 2 Utilização de transformador de calor de absorção de estágio duplo para produção de vapor pela recuperação de energia térmica a partir da água refrigerante a 83°C de um reator de polimerização
Um sistema, de acordo com uma modalidade da presente invenção, compreende um reator de polimerização termicamente conectado com um transformador de calor de absorção de estágio duplo, utilizado uma solução aquosa de brometo de lítio como fluido de trabalho binário.
A Figura 4 representa um desenho esquemático da configuração básica, de acordo com a invenção, do transformador de calor de absorção de estágio duplo. O transformador de calor compreende duas unidades de circulação para prover dois ciclos de absorção, o primeiro ciclo de absorção incluindo um primeiro evaporador 100; um primeiro absorvedor
24/28
101; um primeiro gerador 107; um primeiro condensador 109; e um primeiro permutador de calor 104 (economizador) entre as passagens de solução para e a partir do primeiro absorvedor 101 e o primeiro gerador 107; o segundo ciclo de absorção incluindo um segundo evaporador 500; um segundo absorvedor 501; um segundo gerador 507; um segundo condensador 509; um segundo permutador de calor 504 (economizador) entre as passagens de solução para e a partir do segundo absorvedor 501 e o segundo gerador 507, o primeiro e o segundo ciclos de absorção estando termicamente conectados através dos canos do vapor produzido utilizando o primeiro ciclo de absorção. Água refrigerante quente 15 dos reatores é utilizada para aquecer o primeiro gerador 107 e o primeiro evaporador 100 da primeira unidade de absorção. O vapor produzido no primeiro ciclo de absorção é utilizado para aquecer o segundo gerador 507 e o segundo evaporador 500 do segundo ciclo de absorção. A água refrigerante quente 15 é, desse modo, resfriada utilizando o primeiro ciclo de absorção e é retornada 16 ao reator para resfriar a reação de polimerização.
A solução fraca de brometo de lítio 19 no primeiro ciclo de absorção é aquecido no gerador 107 pelo calor da água refrigerante 15 (não mostrado) para gerar vapor de água 1 e solução de brometo de lítio concentrada 6. A solução de brometo de lítio concentrada 6 é entregue ao absorvedor 101 através do permutador de calor 104 pela ação de bombeamento da bomba 108. O vapor de água 11 gerado no gerador 107 entra no condensador 109 para ser condensado. O vapor de água condensado 2 é comprimido e bombeado 110 para o evaporador 100 para ser evaporado 4. O calor de evaporação necessário no evaporador 100 é transferido do calor da água refrigerante 15 para o reator.
No absorvedor 102, a solução de brometo de lítio concentrada 10 absorve o vapor de água 4 evaporado no evaporador 100, e após ser diluído por absorção de água, a solução de brometo de lítio diluída 5 é resfriada no permutador de calor 103, que é utilizado para produzir vapor 9 a partir do vapor condensado 12 (disponível no local).
A solução diluída 58 é abastecida em quantidade dosada no economizador 104 onde é adicionalmente resfriada antes de retornar 18 para o gerador 107. No gerador 107, a solução diluída 19 é fervida para gerar vapor de água 1 e solução de brometo de lítio concentrada 9.
O vapor 9 produzido na primeira unidade de absorção é adicionalmente utilizado no segundo ciclo de absorção.
Parte do calor do vapor 9 é provido para o segundo evaporador 500, que evapora o absorvido (água) para criar vapor de água 54. O vapor de água 54 é enviado para uma segunda seção de absorção 501, que compreende um segundo absorvedor 502 por si só e um segundo permutador de calor 503. O segundo absorvedor (misturador) 502 é utilizado
25/28 para misturar e provocar a absorção do vapor de água 54 em uma solução concentrada 50 (que estão em fases diferentes).
Na segunda seção de absorção 501, a solução absorvente (solução de brometo de lítio) 50 tem uma pressão de vapor mais baixa que aquela da água evaporada da seção 500, e prontamente absorve o vapor de água 54 na solução. Conforme a solução de brometo de lítio absorve água, ela se torna diluída 57 (daqui em diante referida como solução fraca 57).
A segunda seção de absorção 501 também compreende a segunda unidade de permutação de calor 503 que utiliza o calor produzido durante o processo de absorção para produzir vapor de alta pressão 59 a partir de um vapor condensado 55 recuperado do local do processo de polimerização. A absorção de vapor de água 54 pela solução concentrada 50 libera uma quantidade de calor que será recuperada na segunda unidade de permutação de calor (permutador de calor) 503 pelo condensado 55, para produzir vapor 59.
A solução fraca 58 é então conduzida através de um economizador 504, onde é adicionalmente resfriada 60 e subsequentemente expandida em uma válvula de expansão 505 antes de ser enviada 61 para o segundo gerador 107.
Parte do calor do vapor 9 gerado utilizando o primeiro ciclo de absorção é provido para o segundo gerador 507 para vaporizar a solução fraca 61.
As melhores condições de trabalho são obtidas quando utilizada solução de brometo de lítio a uma concentração de cerca de 66,1% de brometo de lítio em peso em água e quando a temperatura em um segundo gerador 507 é 95°C e a pressão no segundo gerador 507 é de cerca de 0,088 bar.
O vapor 51 produzido no segundo gerador 507 é enviado para um segundo condensador 509. A solução de brometo de lítio concentrada 62 no segundo gerador 507 é bombeado 65 por uma bomba 508 para o economizador 504 para preaquecer a solução concentrada bombeada 65.
A solução concentrada preaquecida 50 é retornada para o absorvedor 502. O vapor de água 51 é enviado para o condensador 509 onde é condensado pela fonte gelada 14 vinda do primeiro condensador 109.
A água condensada 52 é então comprimida a alta pressão por uma bomba 510 e retornada 53 ao evaporador 500, onde é evaporada 54 antes de ser admitida na unidade de absorção 501, fechando o ciclo.
O vapor produzido utilizando o segundo ciclo de absorção é de cerca de 2 bar.
A Tabela 2 apresenta a temperatura, pressão, taxa de fluxo, fração de gás de diferentes fluxos do sistema, de acordo com a modalidade da presente invenção ilustrada na figura 4.
26/28
Tabela 2
Fluxo Temperatura (°C) Pressão (bar) Taxa de Fluxo em Massa (kg/s) Fração de LiBr em Massa (%W) Fração do Gás
Primeiro ciclo de absorção
1 75 0,049 1,3 0 1
2 30 0,049 1,3 0 0
3 30 0,370 1,3 0 0
4 75 0,370 1,3 0 1
5 122 0,370 19,56 56,1 0,08
6 75 0,049 18,26 60,1 0
7 75 0,370 18,26 60,1 0
8 102 0,370 19,56 56,1 0
9 104,5 1,013 1,4 0 1
10 100 0,370 18,26 60,1 0
12 90 1,013 1,4 0 0
13 20 1,013 112 0 0
14 27 1,013 112 0 0
15 83 1,013 158 0 0
16 78 1,013 158 0 0
18 80 0,370 19,56 56,1 0
19 68 0,049 19,56 56,1 0,01
Segundo ciclo de absorção
51 95 0,088 0,7 0 1
52 43 0,088 0,7 0 0
53 43 0,840 0,7 0 0
54 95 0,840 0,7 0 1
50 100 0,840 9,48 63,1 0
57 150,9 0,840 10,18 58,7 0,05
58 102 0,840 10,18 58,7 0
60 97,6 0,840 10,18 58,7 0
61 85 0,088 10,18 58,7 0,01
62 95 0,088 9,48 63,1 0
65 95 0,840 9,48 63,1 0
27/28
92 104 1,013 0,67 0 1
91 104 1,013 0,72 0 1
64 30,7 1,013 112 0 0
56 72 1,013 0,72 0 0
55 90 2 0,76 0 0
59 124,3 2 0,76 0 1
Esse sistema de estágio duplo permite a obtenção de vapor 59 a 2 bar e a uma temperatura alta de 124°C com uma taxa de fluxo de cerca de 2.7 tons/h para uma taxa de fluxo de água refrigerante de 1000m3/h e a uma temperatura de 83°C.
O coeficiente de desempenho dos ciclos de absorção de estágio duplo é 0.27.
COMPARAÇÃO COM A W02009/010514
O Coeficiente de Desempenho utilizado na W02009/010514 é a razão da quantidade de calor produzido por energia elétrica consumida (Exemplo 1 da W02009/010514). Na W02009/010514, a energia recuperada da água refrigerante do reator de polimerização é reutilizada a uma temperatura mais alta, mas a custo de adição de energia mecânica. Isso será mostrado abaixo.
Por exemplo, tomando a primeira linha da Tabela 1, parte do Exemplo 1 de D1,62.42 kW de vapor é produzido pelo consumo de 16.31 kW de energia elétrica. Quando observada a emissão de CO2 neste caso, com a eficiência usual de 90% em uma caldeira e de 40% para geração de eletricidade em uma estação de força convencional alimentada com gás, diesel ou carvão, nós encontramos as seguintes equivalências:
W = 16.31 kW equivalente a 16.31 / 0.4 = 40.78 emissão de C02
Qrec = 62.42 kW equivalente a 62.42 / 0.9 = 69.36 emissão de C02.
Portanto, o Coeficiente de Desempenho expresso como energia primária equivalente:
Qrec / w = 69.36 / 40.78 = 1.70.
Note-se que: Qevap = 42.74 kW equivalente a 42.74 / 0.9 = 47.49 emissão de C02 (mas esse termo é, na verdade, zero para os propósitos do COP expresso como energia primária equivalente, já que essa energia é calor gasto)
Similarmente, com a primeira linha da Tabela 2, parte do Exemplol de D1, a comparação se torna:
W = 15.24 kW equivalente a 15.24 / 0.4 = 38.10 emissão de C02
Qrec = 39.34 kW equivalente a 39.34 / 0.9 = 43.71 emissão de C02.
O Coeficiente de Desempenho expresso como energia primária equivalente:
Qrec/W = 43.71 /38.10 = 1.15.
28/28
Note-se que: Qevap = 24.10 kW equivalente a 24.1 / 0.9 = 26.78 emissão de C02 (mas esse termo é, na verdade, zero para os propósitos do COP expresso como energia primária equivalente, já que essa energia é calor gasto)
A partir do Exemplo 1 da presente invenção, é mostrado que apenas 200 W de 5 energia mecânica ou elétrica são suficientes para recuperar 573 kW de energia térmica.
W = 0.2 kW equivalente a 0.2 / 0.4 = 0.5 emissão de C02
Qrec = 573 kW equivalente a 573 / 0.9 = 636.67 emissão de C02.
O Coeficiente de Desempenho expresso como energia primária equivalente
Qrec / W = 636.67 / 0.5 = 1273.
Portanto, em emissão de CO2 equivalente, o Transformador de Calor de Absorção é superior.
Isso indica que a energia térmica predominante torna-se um fator importante na presente invenção, o que é uma vantagem distintiva em comparação com a W02009/010514, que requer um grande fornecimento de energia mecânica/elétrica.
1/3

Claims (15)

  1. REIVINDICAÇÕES
    1. Processo para produção de vapor, caracterizado por utilizar calor recuperado a partir de uma reação de polimerização para produzir poliolefina, compreendendo as etapas de:
    (a) contatar termicamente a dita reação de polimerização com um fluido refrigerante tal que o fluido refrigerante retire calor da dita reação, (b) contatar termicamente pelo menos parte do dito fluido refrigerante com pelo menos um ciclo de absorção, utilizando um absorvido e uma solução absorvente, desse modo transferindo calor do fluido refrigerante para o dito ciclo de absorção, utilizando o dito ciclo para produzir vapor a partir de um condensado, onde o ciclo de absorção compreende
    i) vaporizar um absorvido condensado utilizando calor do dito fluido refrigerante, desse modo gerando absorvido gasoso, ii) expor o absorvido gasoso à solução absorvente tal que o absorvido gasoso seja absorvido pela solução absorvente, desse modo diluindo a solução absorvente e produzindo uma solução absorvente diluída, iii) retirar pelo menos parte do calor da dita solução absorvente diluída e utilizar o dito calor retirado para produzir vapor a partir de um condensado termicamente conectado ao dito ciclo de absorção, iv) utilizar calor do fluido refrigerante para aquecer a solução absorvente diluída a uma temperatura suficiente para vaporizar o absorvido para produzir um absorvido gasoso e uma solução absorvente concentrada; retornar a solução absorvente para ser utilizada de volta na etapa de absorção (ii)
    v) condensar o vapor absorvido para formar um absorvido condensado e retornar o absorvido condensado para ser vaporizado na etapa (i).
  2. 2. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender adicionalmente a etapa de retirar adicionalmente de pelo menos parte do calor da dita solução absorvente diluída após a etapa (iii) e utilizar dito calor retirado para aquecer a solução absorvente concentrada obtida na etapa (iv) antes de retornar a dita solução absorvente concentrada à etapa de absorção (ii).
  3. 3. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 ou 2, caracterizado por o dito pelo menos um ciclo de absorção compreender duas zonas de pressão.
  4. 4. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 3, caracterizado por o vapor produzido na etapa (b) ser adicionalmente pressurizado utilizando um termocompressor.
  5. 5. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 4, caracterizado por adicionalmente compreender a etapa de utilização do vapor produzido na
    2/3 etapa (iii) de um primeiro ciclo de absorção como uma fonte quente para um segundo ciclo de absorção, e utilizar o dito segundo ciclo de absorção para produzir vapor de um condensado.
  6. 6. Processo, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado por o dito segundo ciclo de absorção compreender duas zonas de pressão.
  7. 7. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 5 ou 6, caracterizado por o dito segundo ciclo de absorção utilizar um absorvido e uma solução absorvente, e compreender as etapas de:
    i1) vaporizar um absorvido condensado utilizando calor do vapor produzido utilizando o primeiro ciclo de absorção, desse modo gerando absorvido gasoso, ii1) expor o absorvido gasoso à solução absorvente tal que o absorvido gasoso seja absorvido pela solução absorvente, desse modo diluindo a dita solução absorvente e produzindo uma solução absorvente diluída, iii1) retirar pelo menos parte do calor da dita solução absorvente diluída e utilizar o dito calor retirado para produzir vapor a partir de um condensado termicamente conectado ao dito ciclo de absorção, iv1) utilizar o calor do vapor produzido utilizando o primeiro ciclo de absorção para aquecer a solução absorvente diluída a uma temperatura suficiente para vaporizar o absorvido para produzir um absorvido gasoso e uma solução absorvente concentrada; retornar a solução absorvente concentrada para ser utilizada de volta na etapa de absorção (Ü1) v1) condensar o absorvido gasoso para formar um absorvido condensado e retornar o absorvido condensado para ser vaporizado na etapa (i1).
  8. 8. Processo, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado por adicionalmente compreender a etapa de adicionalmente retirar pelo menos parte do calor da dita solução absorvente diluída após a etapa (iii1) e utilizar o dito calor retirado para aquecer a solução absorvente concentrada obtida na etapa (iv1) antes de retornar a dita solução absorvente concentrada para a etapa de absorção (ii1).
  9. 9. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 5 a 8, caracterizado por o dito vapor produzido na etapa (iii1) ser vapor de alta pressão.
  10. 10. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 9, caracterizado por o dito absorvido ser água e a dita solução absorvente ser uma solução de LiBr em água.
  11. 11. Processo, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado por concentração de solução absorvente de LiBr ser de pelo menos 58% em peso.
  12. 12. Processo, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado por a concentração de solução absorvente LiBr estar na faixa de 58% a 65% em peso.
    3/3
  13. 13. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 12, caracterizado por a reação de polimerização ser desempenhada em um reator e compreender as etapas de introduzir no dito reator uma ou mais reagentes de olefina, catalisadores e diluentes de polimerização e, enquanto os ditos reagentes, catalisadores e diluentes circulam, polimerizar os ditos um ou mais reagentes de olefina para produzir uma lama de polímero compreendendo essencialmente o diluente líquido e partículas de polímero de olefina sólidas, controlar a temperatura do reator utilizando o fluido refrigerante e recuperar pelo menos uma porção da energia térmica do dito fluido de refrigeração utilizando um ciclo de absorção em contato térmico com o dito fluido refrigerante, permitir que a lama de polímero se deposite, e descarregar a lama de polímero depositada para fora do reator.
  14. 14. Utilização de um processo conforme qualquer uma das reivindicações de 1 a 13, caracterizado por ser para resfriar uma reação de polimerização para produção de poliolefina.
  15. 15. Unidade de produção de poliolefina, caracterizada por compreender: meios para alimentação de monômero, um comonômero, diluente, um catalisador de polimerização e opcionalmente hidrogênio em pelo menos um reator de polimerização;
    um sistema reator compreendendo pelo menos um reator de polimerização definindo um caminho de fluxo para uma lama de polímero, sendo o dito reator provido de uma capa de calor para resfriamento do dito reator;
    um ou mais tubos para descarregamento da dita lama de polímero para fora do dito reator de polimerização;
    onde o dito pelo menos um reator de polimerização é termicamente acoplado a um gerador e um evaporador compreendido em pelo menos um transformador de calor de absorção adequado para desempenhar o processo conforme qualquer uma das reivindicações 1 a 13, o dito transformador de calor compreende adicíonalmente um absorvedor que está termicamente acoplado a pelo menos uma unidade de produção de vapor.
    1/4
    305
    CD
    Ο σ>
    (Μ
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